Möller, Priit2008-05-222008-05-222008-05-22http://hdl.handle.net/10062/6330Käesolevas töös uuriti keskmistel temperatuuridel töötava tahkeoksiidkütuselemendi perovskiitsete katoodimaterjalide La0.6Sr0.4CoO3–, Pr0.6Sr0.4CoO3– ja Gd0.6Sr0.4CoO3– ning niinimetatud segukatoodide 70% La0.6Sr0.4CoO3– + 30% Ce0.8Gd0.2O2–, 70% La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3– + 30% Ce0.8Gd0.2O2– ja Ag + La0.6Sr0.4CoO3– elektrokeemilist käitumist samaariumi ja gadoliiniumiga dopeeritud tseeriumoksiid elektrolüütidel impedantsspektroskoopia, kronoamperomeetria ja tsüklilise voltamperomeetria meetoditega. Sünteesitud katoodi- ja elektrolüütimaterjalide füüsikaliste omaduste uurimiseks kasutati röntgenstruktuuranalüüsi, elektronmikroskoopia, aatomjõumikroskoopia ja gaasi adsorbtsiooni (Brunauer – Emmett – Teller) meetodeid ning võrreldi saadud parameetreid (makro- ja mikropoorsus, kristallilisuse aste, eripind, pooride keskmistatud jaotus jne) elektrokeemiliste andmetega. Aktivatsioonienergia väärtuste vähenemine seoses negatiivse polarisatsiooni suurenemisega ja laenguülekande koefitsiendi väärtused c > 0.5 viitavad sellele, et lisaks laenguülekande protsessile on limiteerivaks ka elektrokeemiliselt aktiivsete osakeste massiülekande protsess, mis on heas kooskõlas Nyquisti kõverate modelleerimisest saadud andmetega. Poolelementide elektrokeemiliste parameetrite ajalise sõltuvuse andmed näitavad, et erinevad parameetrid ei sõltu ekspluatatsiooniajast või sõltuvad suhteliselt vähe.Electrochemical characteristics of various half-cells for solid oxide fuel cells operating at intermediate temperatures, based on samaria and gadolinia doped ceria electrolytes and La0.6Sr0.4CoO3–, Pr0.6Sr0.4CoO3– and Gd0.6Sr0.4CoO3– cathodes as well as so called mixed cathodes 70 wt% La0.6Sr0.4CoO3– + 30 wt% Ce0.8Gd0.2O2–, 70 wt% La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3– + 30 wt% Ce0.8Gd0.2O2– and Ag + La0.6Sr0.4CoO3– have been obtained by electrochemical impedance, cyclic voltammetry and chronoamperometry methods. X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and gas adsorption measurement methods have been used for comparative analysis of physical properties of cathodes and electrolytes under study. The kinetically mixed process (slow mass transport and electron transfer stages) seems to take place for all systems studied. The values of activation energy, decreasing with the increasingly negative cathode potential, and the transfer coefficient c > 0.5 indicate that in addition to the slow electron transfer process (reduction of oxygen) the mass transfer process of electrochemically active species in solid cathode material or at the internal porous cathode surface can probably be the rate - determining steps in agreement with the fitting results of the Nyquist plots. The operation time stability test results show that electrochemical characteristics for half-cells have a good stability during long operation times.etdissertatsioonidETDdissertationThesis